有机小分子修饰嵌段共聚物模板制备金纳米材料.ppt

目 录 课题来源及研究目的和意义 国内外研究现状及分析 研究内容、实施方案及可行性论证 已具备的条件、外协计划及经费 可能遇到的困难、问题及解决途径 一. 课题来源及研究目的和意义 纳米材料的定义：一相任一维的尺寸达到 100 nm 以下的材料 纳米材料的分类：维度概念（一维纳米线纳米管，二维纳米薄膜，三维纳米颗粒） 纳米材料的性质：与常规材料截然不同（铜、硅、陶瓷等） 一. 课题来源及研究目的和意义 金纳米材料的性质及应用：比表面积大、高表面能、高的表面活性、导电性、抗静电、感光、工业催化等性能等 适用于催化反应的金纳米材料特点：小粒径、窄尺寸分布 传统方法制备方法单一、难以达到尺寸小于30nm，间距小于100nm、制备过程复杂，造价高 一. 课题来源及研究目的和意义 嵌段共聚物的概念：两种不同聚合物共价键相连 嵌段共聚物自组装特性：形成胶束（球形、棒状、囊泡状、管状、碗形、洋葱形、环形等 ） 调控形貌的方法：溶剂退火，小分子自组装 二、国内外研究现状 嵌段共聚物超分子自主装合成纳米材料 二、国内外研究现状 Ikkala最早研究了嵌段共聚物与小分子的自组装 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 Sergiy Minko课题组引入了另一种有机小分子HABA，使得自组装复合物在不同溶剂熏蒸的条件下得到平行与垂直基底表面的棒状胶束结构，而且两种结构还可以通过溶剂熏蒸反复转化。 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 通过小分子与PS-P4VP进行自组装形貌调控得到复杂的可进一步修饰的纳米材料模板 改变小分子的分子结构 改变嵌段共聚物的嵌段比 改变加入小分子与P4VP的化学计量比 二、国内外研究现状 PS-b-P4VP与金属前驱体的原位自主装 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 PS-b-P4VP与金属前驱体的原位自主装 二、国内外研究现状 PS-b-P4VP与金属有机前驱体的原位自主装 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 二、国内外研究现状 嵌段共聚物PS-b-P4VP与多金属氧簇复合物自主装 二、国内外研究现状 嵌段共聚物PS-b-P4VP与多金属氧簇复合物自主装 二、国内外研究现状 小结 综合现有文献报道，将无机纳米客体引入到高分子中是改善无机纳米客体可加工性、制备功能性杂化材料和调控纳米客体聚集结构的重要方法之一。 合成方法包括离位小分子自组装模板法与原位合成法。各自优点在于离位模板法通过小分子自组装调控形貌多样，均一，可控性强；原位法合成方法简单易行。 小结 探索更多的小分子与嵌段共聚物超分子自组装形貌所得模板用于离位合成纳米金属材料，探索其结构，性能与形貌的关系。 引入更多的功能性或潜在功能性的金属前驱体原位合成纳米金属材料，探讨其结构与功能。 三. 研究内容、实施方案及可行性论证 主要研究内容 三. 研究内容、实施方案及可行性论证 主要研究内容 三. 研究内容、实施方案及可行性论证 离位合成纳米材料 三. 研究内容、实施方案及可行性论证 原位合成纳米材料 三. 研究内容、实施方案及可行性论证 主要研究内容 制备PS-b-P4VP与官能团化的有机小分子自组装模板并调控其形貌 讨论引入小分子结构：刚性结构（双键）的光致异构现象对于自组装复合物结构的影响（溶液及薄膜状态）;软性链长度；氢键位点及电荷作用强度对自组装复合物形貌的影响 利用引入小分子的官能团与金纳米粒子结合，制得模板形貌的金纳米结构 测试所得金纳米结构的催化活性以及光学活性 三. 研究内容、实施方案及可行性论证 实施方案：自组装模板形貌调控 1 通过不同有机小分子与PS-P4VP在不同溶剂中自组装得到不同形貌的模板结构 2 通过调节自组装复合物浓度，溶剂退火条件（退火时间及退火溶剂）得到表面重铸的自主装模板结构 三. 研究内容、实施方案及可行性论证 实施方案：金纳米材料制备 1 模板与预先合成的金纳米粒子结合 2 金纳米粒子在模板存在下还原与模板结合 3 制得复合物通过溶剂溶解，或者通过煅烧的方法去除模板 三. 研究内容、实施方案及可行性论证 实施方案：金纳米材料的催化反应 催化还原4-硝基酚（4-NP）-4氨基酚（4-AP） 四. 可能遇到的困难、问题及解决途径 存在问题：设计有机小分子结构能否与嵌段共聚物自组装产生相分离的有序结构 产生后果：不能精确控制自组装复合物的表面形貌。 解决方法：通过改变有机小分子组